Nghiên cứu liệu pháp gen

Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ y sinh học, liệu pháp gen đã và đang
được quan tâm nghiên cứu và thử nghiệm. Những thành tựu thu được từ liệu pháp
gen đã mở ra những phương pháp chữa trị các bệnh liên quan đến sự thay đổi của
gen và là hướng đi đầy triển vọng trong tương lai.
A. Sơ lược về liệu pháp gen:
I - Liệu pháp gen là gì?
Liệu pháp gen là tập hợp các kĩ thuật đưa gen liệu pháp (gen lành hay gen cần thiết)
vào tế bào người bệnh để thay thế, sửa chữa, kiềm chế gen bị hỏng hoặc phục hồi các
gen bị hỏng (bị lỗi, bị sai lệch) nhằm phục hồi hoặc củng cố chức năng của gen bị
hỏng và có thể chữa các bệnh do rối loạn di chuyền.
1. Khái niệm gen liệu pháp :
Gen liệu pháp (therapeutic gene) là thuật ngữ để chỉ các gen có chức năng có thể sử
dụng vào mục đích điều trị và chữa bệnh cho con người. Có nhiều loại gen liệu pháp
với các chức năng khác nhau. Các gen liệu pháp có thể là :
• Các gen lành, là các gen hoạt động bình thường, được đưa vào cơ thể tế bào sống để
thay thế các gen hỏng, gen mất chức năng, khôi phục hoạt động bình thường của cơ
thể.
• Gen mã hóa một protein đặc hiệu, khi vào cơ thể sống có thể tạo nên một protein
đặc hiệu. Các protein đặc hiệu này có thể ức chế hoạt động của một gen khác trong
tế bào hay kìm hãm khả năng phân chia của tế bào hoặc gây chết tế bào bệnh.
• Các gen khi đưa vào tế bào hoạt động đồng thời với các gen bệnh (gen bị đột biến
trong tế bào) làm hạn chế tác động của các gen bênh, hoặc bù đắp cho hoạt động của
các gen hỏng.
1
• Các gen bị bất hoạt được đưa vào tế bào nhằm thay thế cho gen lành nào đó, nhằm
hạn chế các sản phẩm không cần thiết của gen lành, hoặc tạo ra trạng thái mới cho tế
bào, có tác dụng chữa bệnh.
• Các đoạn oligo nucleotid, có tác dụng kìm hãm các hoạt động của gen hỏng, gen bị
bệnh trong tế bào.
Ngày nay với sự phát triển của công nghệ sinh học phân tử, các chiến lược của liệu
pháp gen, khái niệm gen liệu pháp ngày càng được mở rộng, các gen liệu pháp có

hiệu quả cao ngày càng được sử dụng nhiều.
2. Các loại liệu pháp gen
Kĩ thuật đưa một gen lạ vào cơ thể người rất phức tạp, con người chưa làm chủ hoàn
toàn được vị trí gắn của gen mới nên có thể gây hiện tượng gen liệu pháp gắn vào bộ
gen sai vị trí. Các sai lệch này có thể gây ra các tác dụng không mong muốn : kích
hoạt các gen tiền ung thư, gen lão hóa,…
Liệu pháp gen được chia ra làm hai nhóm phương pháp chính là liệu pháp gen soma
và liệu pháp gen giao tử (còn gọi là liệu pháp gen tế bào mầm)
• Liệu pháp gen soma là liệu pháp gen điều trị thay thế hoặc sửa chữa các gen hỏng,
gen bệnh của tế bào soma trong cơ thể người bệnh. Liệu pháp gen này có thể sử
dụng một số loại tế bào như : tế bào lympho, nguyên bào sợi, tế bào gốc, tế bào gan,
tế bào biểu bì,… Liệu pháp gen soma đã chữa trị khỏi hoặc hãn chế biểu hiện bệnh
cho một số bệnh : thiếu hụt miễn dịch tổ hợp trầm trọng (SCID – gen bị lỗi dẫn đến
thiếu hụt và suy giảm trầm trọng chức năng của các tế bào lympho T &B), ung thư,
thiếu máu hồng cầu liềm, u xơ nang, …
• Liệu pháp gen tế bào mầm là phương pháp điều trị, sửa chữa, thay thế gen hỏng cho
các giao tử (tinh trùng hoặc tế bào trứng) nhằm tạo ra thế hệ sau bình thường. Đây
đang là vấn đề được tranh luận vì lý do đạo đức và nhân đạo cũng như vấn đề nhân
bản người.
2
II . Các bước cơ bản trong liệu pháp gen.
Mục đích của liệu pháp gen là đưa một gen mới còn gọi là gen liệu pháp vào tế bào
người làm cho gen mới gắn vào đúng vị trí cần thiết và hoạt động bình thường. Do
đó, thực hiện liệu pháp gen gồm một số bước cơ bản :
1. Tách dòng gen liệu pháp :
Dùng các phương pháp tách dòng gen đưa gen liệu pháp vào vật chuyển và truyền
vào một dòng tế bào thuần, ở đây là tế bào virus.
2. Chọn vector chuyển gen phù hợp với gen liệu pháp :
Vector chuyển gen là phương tiện dùng để chuyển các gen liệu pháp vào trong tế bào
đích. Vector chuyển gen phải phù hợp với gen cần chuyển và phải phù hợp cả với tế

bào đích. Một số đặc điểm chung của vector chuyển gen :
+ Đảm bảo đưa các gen liệu pháp vào tế bào dễ dàng, không gây tổn thương hay ảnh
hưởng đến các gen khác của bộ gen.
+ Phải có khả năng mang một gen liệu pháp có kích thước càng lớn càng tốt.
+ Có sự linh hoạt với tế bào đích để có khả năng gắn các gen vào vị trí định trước.
3
+ Có tính thuận tiện,an toàn, dễ sử dụng trong y tế cộng đồng.
Hiện nay dựa vào bản chất và nguồn gốc của vector liệu pháp gen, người ta chia các
vector liệu pháp làm hai nhóm :
• Vector có bản chất virus
Vector virus rất thuận tiện cho việc đưa gen vào tế bào, tuy nhiên còn có sự lo ngại
về phản ứng phụ do sự nhiễm virus có thể làm tổn thương tế bào hay ung thư. Ngoài
ra virus còn bị giới hạn bởi kích thước gen mà chúng mang, những khó khăn trong
việc nuôi cấy và chuẩn hóa nuôi cấy để thu virus khiến giá thành vector virus cao hơn
so với vector plasmid. Về cơ bản người ta loại bỏ các gen của virus có liên quan đến
việc gây bệnh và giữ lại các yếu tố cần thiếu cho việc nhân bản và gây nhiễm.
Một số vector virus thường dùng :
Vector Ưu điểm Nhược điểm
Adenovirus
Nhiểm các tế bào không phân chia
Có năng suất nuôi cấy cao
Gây miễn dịch mạnh
Sự biểu hiện ngắn
Retrovirus
Tích hợp DNA vào nhiễm sắc thể
ký chủ
Chỉ nhiễm được vào tế bào
đang phân chia
Adeno-associate
virus (AAV)

Nhiễm các tế bào không phân chia
Nhiễm được nhiều loại tế bào
Khả năng tích hợp hạn chế
Sự biểu hiện ngắn
Herpes simplex
virus (HSV)
Nhiễm được nhiều loại tế bào
Năng suất nuôi cấy thấp
Độc tế bào
Sự biểu hiện ngắn
• Các vector không có bản chất virus
Các vector không có bản chất virus không tự lây nhiễm được mà cần có sự trợ giúp
của có chế chuyển gen độc lập. Các cơ chế này có thể như tiêm bắp, uống, xịt mũi
hay xuyên da. Các cơ chế này thường có hiệu quả thấp nên cần một lượng lớn DNA
mới cho hiệu quả mong muốn. các cơ chế hiệu quả hơn bao gồm đạn đặc hiệu,
liposom, lipoplex và polyplex, DNA trần, oligonucleotid,…
4
Tạo các vector tái tổ hợp và kĩ thuật đưa vector mang gen liệu pháp vào tế bào chủ
hoặc cơ thể
III - Các kĩ thuật cơ bản của liệu pháp gen
Mục đích cuối cùng của liệu pháp gen là đưa các gen liệu pháp vào trong tế bào đích.
Sử dụng các vector liệu pháp khác nhau cho các tế bào đích thích hợp. Để đảm bảo
hiệu quả cao trong chữa bệnh bằng liệu pháp gen, cần căn cứ vào đặc điểm loại tế bào
đích, loại vector liệu pháp để lựa chọn kĩ thuật chuyển gen thích hợp. Hiện nay, liệu
pháp gen có hai phương pháp cơ bản là chuyển gen ngoài cơ thể sống ( ex vivo) và
chyển gen trực tiếp vào cơ thể sống ( in vivo)
• Ex vivo: Là phương pháp lấy tế bào bị bệnh có gen hỏng ra khỏi cơ thể, thực hiện
các liệu pháp gen ngoài cơ thể tạo các tế bào đã thay các gen lành cho các gen bị
hỏng (gen gây bệnh), sau đó tế bào lành được nhân lên một khối lượng đủ lớn rồi
đưa trở lại cơ thể. Phương pháp này có thể làm hạn chế biểu hiện bệnh hoặc chữa

khỏi bênh hoàn toàn.
5